Назначение
Преобразователи измерительные ПИ-001 (далее - преобразователи) предназначены для измерений сигналов, поступающих от термопреобразователей сопротивления и термоэлектрических преобразователей, и преобразования их в унифицированный электрический выходной сигнал силы или напряжения постоянного тока, а также в цифровые сигналы для передачи данных по протоколу HART или RS-485 Modbus.
Описание
Принцип действия преобразователей основан на измерении выходного сигнала термоэлектрических преобразователей или термопреобразователей сопротивления (первичных преобразователей), с последующим преобразованием измеренного значения в унифицированный выходной сигнал или по интерфейсу RS-485 Modbus.
Преобразователи конструктивно выполнены в виде пластикового или металлического корпуса, внутри которого расположен электронный блок, с клеммами для подключения входных сигналов, вывода выходных сигналов и питания.
Преобразование значений измеренной температуры осуществляется в соответствии с номинальной статической характеристикой преобразования (далее НСХ) согласно ГОСТ Р
8.585-2001 для термоэлектрических преобразователей, по ГОСТ 6651-2009 для термопреобразователей сопротивления.
Выходной сигнал постоянного тока может быть совмещен с цифровым протоколом передачи данных - HART или RS-485 Modbus.
Преобразователи имеют линейную зависимость выходного сигнала от температуры.
Преобразователи выпускаются с аналоговым и/или цифровым сигналом и имеют следующие модификации: ПС, ПЕ, УПС, УНЕ, УП, УПМ.
ПС - представляют собой преобразователи с входным каналом, настроенным на определенную НСХ по ГОСТ 6651-2009 первичного преобразователя (термопреобразователя сопротивления) и диапазон измерений температуры, без возможности изменения настроек в процессе эксплуатации.
ПЕ - представляют собой преобразователи с входным каналом, настроенным на определенную НСХ по ГОСТ Р 8.585-2001 первичного преобразователя (термоэлектрического преобразователя) и диапазон измерений температуры, без возможности изменения настроек в процессе эксплуатации.
УПС - представляют собой преобразователи с входным каналом, который в процессе эксплуатации можно перенастраивать на различные типы НСХ по ГОСТ 6651-2009 первичного преобразователя (термопреобразователя сопротивления) и диапазоны измерений температуры.
УПЕ - представляют собой преобразователи с входным каналом, который в процессе эксплуатации можно перенастраивать на различные типы НСХ по ГОСТ Р 8.585-2001 первичного преобразователя (термоэлектрического преобразователя) и диапазоны измерений температуры.
УП - представляют собой преобразователи с входным каналом, который в процессе эксплуатации можно перенастраивать на различные типы НСХ по ГОСТ 6651-2009, ГОСТ Р
8.585-2001 первичного преобразователя (термопреобразователя сопротивления, термоэлектрического преобразователя) и диапазоны измерений температуры. УП изготавливаются одноканальными или многоканальными.
УПМ - представляют собой преобразователи с входным каналом, который в процессе эксплуатации можно перенастраивать на различные типы НСХ по ГОСТ 6651-2009, ГОСТ Р
8.585-2001 первичного преобразователя (термопреобразователя сопротивления, термоэлектрического преобразователя) и диапазоны измерений температуры. УПМ изготавливаются одноканальными или многоканальными (с цифровым протоколом RS-485 Modbus).
Преобразователи модификаций ПС, ПЕ, УПС, УПЕ, УП, УПМ могут изготавливаться в следующих видах корпусов: К, Кн, Д, Дн, Ти, Т, Пи, П.
В корпусе конструктивного исполнения «Е» могут изготавливаться только следующие модификации преобразователей ПС, ПЕ, УПС, УПЕ.
Преобразователи изготавливаются с применением видов взрывозащиты по ГОСТ 31610.0-2014 (IEC 60079-0-2011) (далее - взрывозащищенные). Взрывозащищенные преобразователи соответствуют II и III группам взрывозащищенного оборудования для внутренних и наружных установок ГОСТ 31610.0-2014 (IEC 60079-0-2011).
Взрывозащищенные преобразователи изготавливаются:
- с видом взрывозащиты «взрывонепроницаемая оболочка» и маркировкой взрывозащиты:
1Ex db IIC Т6...Т1 Gb X, 1Ex db IIB Т6...Т1 Gb X, 1Ex db IIA Т6...Т1 Gb X, Ex tb IIIC Т80°С...Т445°С Db X, Ex tb IIIB Т80°С...Т445°С Db X, Ex tb IIIA Т80°С...Т445°С Db X по ГОСТ IEC 60079-1-2013;
- с видом взрывозащиты «искробезопасная электрическая цепь» уровня «ia» и маркировкой взрывозащиты:
0Ех iа НС Т6...Т1 Ga X, 0Ех iа ИВ Т6...Т1 Ga X, 0Ех iа IIA Т6...Т1 Ga X, Ех iа ШС Т80°С...Т445°С Da X, Ех iа IIIB Т80°С...Т445°С Da X, Ех iа IIIA Т80°С...Т445°С Da X по ГОСТ 31610.11-2014 (ШС 60079-11-2011).
Кроме того, взрывозащищенные преобразователи изготавливаются с совмещенными вышеуказанными видами взрывозащиты и маркировкой взрывозащиты:
1Ex db ia IIC Т6...Т1 Gb X, 1Ex db ia IIB Т6...Т1 Gb X, 1Ex db ia IIA Т6...Т1 Gb X, Ех tb iаШС Т80Ш...Т445□ Db X, Ех tb ieIIIB Т80П.Т445□ Db X, Ех tb ieIIIA Т80П.Т445□ Db X.
Взрывозащищенные преобразователи могут применяться во взрывоопасных газовых средах, зонах 0, 1, 2 в соответствии с требованиями ГОСТ IEC 60079-10-1-2014, а также в зонах, опасных по воспламенению горючей пыли (зоны 20, 21, 22) в соответствии с требованием ГОСТ IEC 61241-1-2-2014 и других документов, регламентирующих применение электрооборудования во взрывоопасных зонах.
Фотографии общего вида преобразователей представлены на рисунках 1-7.
Рисунок 2 - Общий вид, преобразователь с конструктивным исполнением Е для установки
внутри клеммной головы
Рисунок 4 - Общий вид, преобразователь с конструктивным исполнением Д для установки
на DIN-рейку
Рисунок 5 - Общий вид, преобразователь с конструктивным исполнением Дн для установки
на DIN-рейку
Программное обеспечение
Программное обеспечение (ПО) преобразователей состоит из встроенного и автономного ПО. Метрологически значимым является только встроенное ПО ПИ-001_Метролог, которое недоступно пользователю и не подлежит изменению на протяжении всего времени функционирования изделия.
Уровень защиты встроенной части ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений - «высокий» в соответствии с рекомендацией по метрологии Р 50.2.077-2014: программное обеспечение защищено от преднамеренных изменений с помощью специальных программных средств.
ПО ПИ-001 является встроенным и предназначено для отображения и передачи данных. Данное ПО не является метрологически значимым.
Автономное ПО устанавливается на персональный компьютер, предназначено для настройки преобразователей на необходимый режим работы и не является метрологически значимым.
Идентификационные данные ПО приведены в таблицах 1-7.
Таблица 1 - Идентификационные данные ПО ПИ-001/УПС
| Идентификационные данные | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | PI001 UPS |
| Номер версии ПО, не ниже | V1.xx |
| Цифровой идентификатор ПО | 2B84 |
| Идентификационные данные | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | PI001 PS |
| Номер версии ПО, не ниже | V1.xx |
| Цифровой идентификатор ПО | 5B86 |
Таблица 3 - Идентификационные данные ПО ПИ-001/УПЕ
| Идентификационные данные | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | PI001 UPE |
| Номер версии ПО, не ниже | V1.xx |
| Цифровой идентификатор ПО | 9BCA |
Таблица 4 - Идентификационные данные ПО ПИ-001/ПЕ
| Идентификационные данные | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | PI001 PE |
| Номер версии ПО, не ниже | V1.xx |
| Цифровой идентификатор ПО | 4894 |
Таблица 5 - Идентификационные данные ПО ПИ-001/УП
| Идентификационные данные | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | PI001 UP |
| Номер версии ПО, не ниже | V1.xx |
| Цифровой идентификатор ПО | 5228 |
Таблица 6 - Идентификационные данные ПО ПИ-001/УПМ
| Идентификационные данные | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | PI001 ШМ |
| Номер версии ПО, не ниже | V1.xx |
| Цифровой идентификатор ПО | 6001 |
Таблица 7 - Идентификационные данные ПО ПИ-001 Metrolog.SW
| Идентификационные данные | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | Metrolog.SW |
| Номер версии ПО, не ниже | V1.00 |
| Цифровой идентификатор ПО | 9EF0 |
Таблица 8 - Метрологические характеристики: диапазоны измерений сигналов от термопреобразователей сопротивления и преобразователей термоэлектрических (для преобразователей модификаций ПС, ПЕ)_
| Модифи кация | Тип НСХ ПП по ГОСТ 66512009, ГОСТ Р 8.585-2001 | Диапазон измерений тем-пературы(1), °С | °С(2) | Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности измерения по цифровому выходу Дабс °С | Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности измерения по аналоговому выходу, Д |
| ПС | Pt50, Pt100, 50П, 100П | от -200 до +850 | 10 | ±0,15 | А о,оз*Ст2—Ti) ^ан— 100 T2 - T1- разность максимального и минимального значения настроенного диапазона |
| Pt500, Pt1000, 500П, 1000П | от -200 до +850 | 10 | ±0,25 |
| 50М,100М | от -180 до +200 | 10 | ±0,25 |
| 100Н, 500Н, 1000Н | от -60 до +180 | 10 | ±0,15 |
| ПЕ | К | от -250 до +1350 | 10 | ±0,5 |
| L | от -200 до +800 | 10 | ±0,5 |
| N | от -250 до +1300 | 10 | ±0,8 |
| J | от -210 до +1200 | 10 | ±0,5 |
| S | от -50 до +1750 | 10 | ±2,0 |
| R | от -50 до +1750 | 10 | ±2,0 |
| В | от +290 до +1800 | 10 | ±2,0 |
| Т | от -250 до +400 | 10 | ± 0,5 |
| Е | от -250 до +1000 | 10 | ± 0,5 |
| А-1 | от 0 до +2500 | 10 | ± 1,5 |
| А-2 | от 0 до +1800 | 10 | ± 1,5 |
| А-3 | от 0 до +1800 | 10 | ± 1,5 |
| M | от -200 до +100 | 10 | ± 0,6 |
| Примечания: 1) По требованию заказчика возможно изготовление преобразователей с диапазоном измерений, находящимся внутри указанных диапазонов. 2) Минимальный диапазон измерений - рекомендуемый минимальный настраиваемый диапазон измерений. Абсолютная погрешность указана только для преобразователей, без учета ПП. |
Таблица 9 - Метрологические характеристики: диапазоны измерений и диапазоны входных сигналов универсальных преобразователей, пределы допускаемой абсолютной погрешности_
Входной сигнал преобразователя или тип НСХ ПП по ГОСТ 66512009, ГОСТ Р 8.5852001
Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности измерений по цифровому выходу, Дабс для исполнений
Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности измерений по аналоговому выходу, Д
Диапазон измерений, диапазоны входного сигнала преобразователей
Ом,
мВ,
°С (1)
Моди-
фи-
кация
Кн, Дн, Т, Ти, П, Пи
Е, К, Д
10
УПС,
УП,
УПМ(2)
Сопротивление
от 0 до 400 Ом
±0,1 Ом
±0,2 Ом
10
от 0 до 2000 Ом
±0,4 Ом
±0,4 Ом
±0,7 Ом
±0,7 Ом
10
от 0 до 4000 Ом
50П, Pt50
от -200 до +850 °С
10
±0,6 °С
±0,3 °С
^ан— '
Т2-Т1. разность максимального и минимального значения настроенного диапазона
10
Pt100,
Pt500,
Pt1000,
100П,
500П,
1000П
от -200 до +850 °С
±0,15 °С
±0,3 °С
±0,7 °С
10
50М
от -180 до +200 °С
±0,3 °С
10
100М
от -180 до +200 °С
±0,15 °С
±0,3 °С
100Н, 500Н, 1000Н
от -60 до +180 °С
10
±0,15 °С
±0,3 °С
от -75 до +75 мВ
10
±24 мкВ
±50 мкВ
УПЕ,
УП,
УПМ(2)
Напряжение
10
К
от -250 до +1350 °С
±0,6 °С
±0,3 °С
от -200 до +800 °С
10
L
±0,2 °С
±0,5 °С
10
от -250 до +1300 °С
N
±0,8 °С
±0,5 °С
от -200 до +1200 °С
10
J
±0,25 °С
±0,5 °С
от -50 до +1750 °С
10
±2,0°С
S
±1,7 °С
от -50 до +1750 °С
10
±1,7 °С
±2,0 °С
R
от +290 до +1800 °С
10
±2,0 °С
±2,0 °С
В
10
от -250 до +400 °С
±0,2 °С
±0,5 °С
Т
10
Е
от -250 до +1000 °С
±0,2 °С
±0,5 °С
10
±0,9 °С
А-1
от 0 до +2500 °С
±1,5 °С
10
±0,8 °С
А-2
от 0 до +1800 °С
±1,5 °С
А-3
от 0 до +1800 °С
10
±0,8 °С
±1,5 °С
от -200 до +100 °С
10
±0,6 °С
±0,3 °С
M
Примечания:
1) Минимальный диапазон измерений - рекомендуемый минимальный настраиваемый диапазон измерений
2) Модификация УПМ изготавливается только с цифровым выходным сигналом.
А = Amin + (Amax - Amin) •
где А - расчетное значение выходного сигнала преобразователя, соответствующее измеряемой величине, мА, В;
Amax - максимальное значение выходного сигнала, мА, В;
Атщ - минимальное значение выходного сигнала, мА, В;
Хв, Хн - соответственно верхнее и нижнее значения диапазона измерений преобразователей, Ом, мВ, температура (из диапазона измерений преобразователя);
Х - текущее значение измеряемой величины, Ом, мВ, температура (из диапазона измерений преобразователя)._
| Наименование характеристики | Значение |
| Вариация выходного сигнала, от предела допускаемой основной абсолютной погрешности (Д), не более | ±0,2-Д |
| Пределы допускаемой дополнительной абсолютной погрешности преобразователей, вызванной изменением температуры окружающего воздуха от -50 до +85 °С (для исполнений П, Т, К, Кн, Е, Д, Дн), от -40 до +70 °С (для исполнений Пи, Ти), от -65 до +85 °С (в специальном исполнении) на каждые 10 °С, от предела основной абсолютной погрешности (Д),°С | ±1,0-Д |
| Пределы допускаемой дополнительной абсолютной погрешности преобразователей, вызванной изменением температуры свободных концов термоэлектрических преобразователей в рабочих условиях эксплуатации (далее - погрешность компенсации температуры «холодного спая»), °С | ±0,5 |
| Пределы допускаемой дополнительной абсолютной погрешности преобразователей, вызванной воздействием повышенной влажности в рабочих условиях эксплуатации, от предела допускаемой основной абсолютной погрешности (Д), °С | ±0,5-Д |
| Пределы допускаемой дополнительной абсолютной погрешности преобразователей, вызванной плавным изменением напряжения питания в пределах от 12 до 36 В, от предела допускаемой основной абсолютной погрешности (Д),°С | ±0,5-Д |
| Пределы допускаемой дополнительной абсолютной погрешности преобразователей, вызванной воздействием вибрации в диапазоне частот от 10 до 150 Гц при амплитуде виброускорения 0,35 мм по ГОСТ 52931-2008, от предела допускаемой абсолютной приведенной погрешности (Д),°С | ±0,5-Д |
| Пределы допускаемой дополнительной абсолютной погрешности преобразователей, вызванной воздействием постоянных магнитных полей или переменных полей сетевой частоты с напряженностью до 400 А/м, от предела допускаемой основной абсолютной погрешности (Д),°С | ±0,5-Д |
Таблица 11 - Основные технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Напряжение питания постоянного тока преобразователей, В - взрывозащищенного исполнения - общепромышленного исполнения | от 12 до 30 от 12 до 36 |
| Номинальное напряжение питания, В | 24 |
| Сопротивление нагрузки, Ом, не более - для преобразователей модификации с выходным сигналом постоянного тока от 4 до 20 мА и от 0 до 20 мА; - для модификации с токовым выходным сигналом постоянного тока от 0 до 5 мА | 500 2000 |
| Наименование характеристики | Значение |
| Активное сопротивление, Ом, не менее - для передачи данных по HART - для передачи данных по цифровому протоколу RS-485 Modbus - для преобразователей модификаций с выходным сигналом напряжения постоянного тока от 0 до 5 В - для преобразователей с выходным сигналом напряжения постоянного тока от 0 до 10 В | 250 120 1000 2000 |
| Время установления рабочего режима преобразователя, мин, не более | 10 |
| Время установления выходного сигнала (время, в течение которого выходной сигнал преобразователя входит в зону предела допускаемой абсолютной погрешности), с, не более | 5 |
| Мощность, потребляемая преобразователями, В • А, не более | 0,8 |
| Масса преобразователей, кг, не более - в корпусах К, Кн - в корпусе Е - в корпусах Д, Дн - в корпусах Т, Ти - в корпусах П, Пи | 0,08 0,02 0,07 1.50 1.50 |
| Степень защиты оболочки преобразователей по ГОСТ 14254-2015 (зависит от исполнения головы) | IP20, IP45, IP54, IP65, IP68 (по согласованию с заказчиком IPX9) |
| Рабочие условия эксплуатации: - температура окружающей среды, °С - в специальном исполнении температурный диапазон эксплуатации - относительная влажность окружающего воздуха при температуре +35 °С, без конденсации влаги, % - атмосферное давление, кПа | от -50 до +85 от -40 до +70 (для преобразователей в корпусах Ти, Пи) от -65 до 125 (для исполнений П, Т) 95 от 84,0 до 106,7 |
| Преобразователи допускается применять на сейсмостойкость: - по шкале МSК-64 при уровне установки над нулевой отметкой до 70 м. | 9 баллов |
| Преобразователи устойчивы и прочны к воздействию синусоидальных вибраций, с частотой | от 10 до 150 Гц и амплитудой смещения 0,35 мм. |
| Средний срок службы преобразователей, лет, не менее | 12 |
| Средняя наработка до отказа, ч, не менее | 100000 |
Знак утверждения типа
наносится на титульный лист паспорта (в правом верхнем углу) типографским способом, а также на бирку преобразователей.
Таблица 12 - Комплектность средства измерений
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Преобразователь измерительный | по спецификации заказа | 1 шт. |
| Руководство по эксплуатации | СДФИ.405511.001 РЭ | 1 экз. |
| Паспорт | СДФИ.405511.001-05 ПС | 1 экз. |
| Упаковочная тара | - | 1 шт. |
| Методика поверки | МП.ВТ.116-2005 | 1 экз. (по требованию заказчика) |
| Сертификат соответствия | | 1 экз. (для преобразователей во взрывозащищенном исполнении (по требованию заказчика на поставляемую партию) |
| Программное обеспечение | - | По требованию заказчика |
| Крепежные элементы | - | По требованию заказчика |
Поверка
осуществляется по документу МП.ВТ.116-2005 «Преобразователи измерительные ПИ-001. Методика поверки», утверждённому РУП «Витебский ЦСМС», 28.02.2005 г. (с изменением № 4 от 28.06.2019 г.)
Основные средства поверки:
Мультиметры 3458A (Регистрационный № 25900-03);
Компараторы напряжений Р3003 (Регистрационный № 7476-79);
Меры электрического сопротивления Р3026 (Регистрационный № 8478-81)
Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых СИ с требуемой точностью.
Знак поверки наносится на свидетельство о поверке и (или) на корпус преобразователя и в паспорт, а при отсутствии возможности нанесения знака поверки на корпус преобразователя, только в паспорт.
Сведения о методах измерений
приведены в эксплуатационном документе.
Нормативные документы
ГОСТ Р 52931-2008 Приборы контроля и регулирования технологических процессов. Общие технические условия
ГОСТ 13384-93 Преобразователи измерительные для термоэлектрических преобразователей и термопреобразователей сопротивления. Общие технические требования и методы испытаний
ГОСТ 6651-2009 ГСИ. Термопреобразователи сопротивления из платины, меди и никеля. Общие технические требования и методы испытаний
ГОСТ Р 8.585-2001 ГСИ. Термопары. Номинальные статические характеристики преобразования
ГОСТ 8.558-2009 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений температуры
ГОСТ 8.027-2001 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений постоянного электрического напряжения и электродвижущей силы
ТУ BY 390184271.008-2005 Преобразователи измерительные ПИ-001. Технические условия
72906-20: Методика поверкиСкачать11.5 Мб